自動(dong)化(hua)科學和(he)技術的(de)(de)(de)發展,大致經歷了這樣幾個階段(duan),20世紀40年代出現的(de)(de)(de)經典控制理論,為自動(dong)化(hua)學科奠定(ding)了理論基(ji)礎。它以系統的(de)(de)(de)頻(pin)率域描述(shu)和(he)分析(xi)設計(ji)方法為基(ji)礎,通過(guo)對(dui)系統輸(shu)入(ru)輸(shu)出的(de)(de)(de)頻(pin)域測試,建立系統的(de)(de)(de)模型,并通過(guo)設計(ji)前饋補(bu)償(chang)和(he)反饋校正,使系統穩定(ding)運行,并使輸(shu)出達到期(qi)望值(zhi)。這通常被認為是以控制為基(ji)礎的(de)(de)(de)自動(dong)化(hua)設備的(de)(de)(de)代理論。
自(zi)動化技(ji)術(shu)廣泛用于工業、農業、軍事(shi)、科(ke)學研(yan)究、交通(tong)運輸、商(shang)業、醫療(liao)、服務和家庭等方(fang)面。采用自(zi)動化技(ji)術(shu)不僅可以(yi)把(ba)人(ren)(ren)從繁重的體(ti)力(li)勞(lao)動、部(bu)分腦力(li)勞(lao)動以(yi)及惡劣、危險的工作環境中解放出(chu)來,而且能(neng)擴展人(ren)(ren)的器官功(gong)能(neng),極(ji)大地提高勞(lao)動生(sheng)產率,增強人(ren)(ren)類認識世界和改造世界的能(neng)力(li)。
自動化系統中的(de)(de)(de)大型成(cheng)套設備,又(you)稱(cheng)自動化裝置。機器或(huo)裝置在無人干預的(de)(de)(de)情況下按(an)規(gui)定(ding)的(de)(de)(de)程序(xu)或(huo)指令自動進行操作或(huo)控制的(de)(de)(de)過程。因(yin)此,自動化是工業(ye)、農業(ye)、國(guo)防(fang)和科學技術現代化的(de)(de)(de)重要條件和顯著標志
20世紀(ji)60年代,隨著航(hang)天航(hang)空(kong)事(shi)業的(de)(de)(de)發(fa)(fa)展,出現(xian)(xian)了(le)以狀態(tai)(tai)空(kong)間法(fa)為基礎(chu)的(de)(de)(de)現(xian)(xian)代控制(zhi)理論,這一理論通(tong)過深(shen)入到(dao)對系統內部狀態(tai)(tai)的(de)(de)(de)描述(shu),從信息層(ceng)面(mian)上更深(shen)刻地刻劃了(le)系統的(de)(de)(de)特(te)征,在(zai)此基礎(chu)上發(fa)(fa)展起來的(de)(de)(de)狀態(tai)(tai)空(kong)間設(she)計方法(fa)不僅可以處理多變量系統的(de)(de)(de)控制(zhi)問題,而且在(zai)控制(zhi)中開始(shi)滲入優化(hua)(hua)的(de)(de)(de)概念,為實現(xian)(xian)高質量的(de)(de)(de)自(zi)動化(hua)(hua)提(ti)供了(le)有力(li)的(de)(de)(de)手段(duan)。在(zai)此期間,自(zi)動控制(zhi)的(de)(de)(de)理論和(he)應用得(de)到(dao)了(le)蓬勃(bo)發(fa)(fa)展,系統辨識(shi)、自(zi)適(shi)應等新理論和(he)新思(si)想不斷涌現(xian)(xian),并在(zai)航(hang)天航(hang)空(kong)、工(gong)業、工(gong)程領域得(de)到(dao)了(le)廣泛的(de)(de)(de)應用。
20世紀70年(nian)代以來(lai),隨著計(ji)(ji)算機(ji)技(ji)術(shu)的(de)(de)(de)(de)發展和(he)普及(ji),人們處(chu)理(li)復雜信息(xi)加(jia)工的(de)(de)(de)(de)能力(li)得到了(le)顯(xian)著加(jia)強,從而有力(li)地推動了(le)自動化技(ji)術(shu)的(de)(de)(de)(de)全方(fang)位發展,其(qi)最主要的(de)(de)(de)(de)應(ying)用領(ling)域(yu)(yu)是:以計(ji)(ji)算機(ji)控(kong)制為(wei)代表(biao)的(de)(de)(de)(de)工業過程(cheng)控(kong)制和(he)工業機(ji)器人,以計(ji)(ji)算機(ji)集成(cheng)信息(xi)處(chu)理(li)為(wei)代表(biao)的(de)(de)(de)(de)制造系(xi)統CIMS。在此期間,由于信息(xi)處(chu)理(li)能力(li)的(de)(de)(de)(de)加(jia)強,解決高維大系(xi)統控(kong)制、優化問題(ti)的(de)(de)(de)(de)大系(xi)統理(li)論、解決帶(dai)有不(bu)確定性(xing)控(kong)制問題(ti)的(de)(de)(de)(de)魯(lu)棒、自適應(ying)控(kong)制理(li)論、解決難以數學建模系(xi)統控(kong)制問題(ti)的(de)(de)(de)(de)智能控(kong)制理(li)論等都成(cheng)為(wei)自動化研究領(ling)域(yu)(yu)中新的(de)(de)(de)(de)熱(re)點(dian),并迅即在各領(ling)域(yu)(yu)中得到了(le)應(ying)用。